Metais
Os metais encontram-se na natureza, normalmente, em forma de compostos (metal, areia, argila – jazida de minério).
Seja no estado livre, seja na forma de compostos dificilmente as substâncias portadoras são encontradas puras, como acontece com as pepitas de ouro e prata.
A mistura de metal, compostos de metal e impurezas.
IMPUREZAS – (GANGAS)
Minério (modo como o metal se encontra naturalmente)
Ligas metálicas
Liga é a mistura, de aspecto metálico e homogêneo, de um ou mais metais entre si ou
com outros elementos (deve apresentar comportamento de um metal)
Latão (cobre e zinco)Bronze (cobre e estanho)Aço (ferro e carbono)
Geralmente as ligas têm propriedades mecânicas e tecnológicas melhores do que
as dos metais puros.
Aço na Construção Civil
DEFINIÇÃO:
Ferro → elemento químico.
Aço → liga de ferro com carbono e outros elementos químicos.
Principais componentes do aço:
● Fe – C
● 0,006% < C < 2%
Outros componentes do aço:
● Cromo
● Manganês
● Níquel
● Contaminantes (enxofre, silício e fósforo)
INFLUÊNCIA DO CARBONO:
O controle do teor de carbono é uma das formas mais simples de controle do desempenho do aço.
Crescimento do teor de carbono:
→ aumento na dureza, resistência mecânica, módulo de elasticidade
→ redução na dutilidade (afetando a deformação na ruptura
estricção) e redução da tenacidade.
● Estas mudanças são decorrência de alterações na microestrutura
do aço.
Aço na Construção CivilTRATAMENTOS DO AÇO
Os tratamentos mecânicos agem deformando os grãos.
À baixa temperatura (abaixo da zona critica) o tratamento é
chamado encruamento.
O encruamento pode ser revertido por aquecimento
acima da zona crítica.
Aço na Construção Civil
O valor característico (fyk) corresponde àquele obtido a partir daquele onde apenas 5% das barras de aço apresentarão valores inferiores de resistência de escoamento.
fyk = fym – 1,65.sd
onde: fyk = resistência característica
da amostra; fym – resistência de
escoamento média da amostra;
Sd = desvio padrão dessa amostra;
Valor característico medido em kgf/mm².
Resistência à tração
É uma das propriedades mais importantes dos metais na construção civil.
Todo metal submetido à tração sofre uma deformação.
A deformação específica (ε) é dada pela expressão:
%100Lo
LoL
)(MPaS
N
Esta deformação provoca estrição da seção.
Laminado a quenteEncruado a frio
Aço encruado ou com elevado teor de carbono, não ocorre patamar de escoamento.
Limite de elasticidade onde acaba o comportamento elástico.
Comportamento típico → patamar de escoamento.
A Resistência de escoamento das barras/fios pode ser caracterizada por um patamar no diagrama tensão-deformação ou
calculada pelo valor da tensão sob carga correspondente à deformação permanente de 0,2%.
Requisitos de Propriedades Mecânicas
Ensaio de Recebimento das Barras e Fios de aço:
Limite de Escoamento (LE) – (Ex: CA-50 – mínimo 500 MPa);Limite de Escoamento (LE) – (Ex: CA-50 – mínimo 500 MPa);
Limite de Resistência (LR) – mín. 10% superior ao LE (CA-50);Limite de Resistência (LR) – mín. 10% superior ao LE (CA-50);
Alongamento (A%) – mín. 8% (CA-50);Alongamento (A%) – mín. 8% (CA-50);
1-Resistência à tração
Exemplo: Aço CA-50
Aço na Construção Civil
Considera-se o aço aprovado quando não ocorre ruptura da barra nem fissuração da
face tracionada.
Requisitos de Propriedades Mecânicas
2-Dobramento
Aço na Construção Civil
SISTEMA SEMI-PRONTO
Sistema de corte e dobra de aço feito em centrais de serviços substituindo com vantagens o sistema tradicional de corte e dobra efetuados nos canteiros de obra.
→ As peças estruturais são entregues conforme a necessidade e solicitação do cliente e identificadas com etiqueta resistente a intempéries indicando nome do elemento estrutural ao qual pertence, posição, desenho do formato e dimensão da peça e outros, ou seja, possuindo todas as informações necessárias à montagem na obra.
Vantagens:
- Redução de perdas de aço- Diminuição de custos- Racionalização do canteiro de obras- Aumento de produtividade
Aço na Construção Civil
TELA SOLDADA PRÉ-FABRICADA
armadura pré-fabricada, constituída por fios de aço longitudinais e transversais, de alta resistência mecânica, sobrepostos e soldados entre si em todos os pontos de cruzamento (nós), por corrente elétrica (caldeamento), formando malhas quadradas ou retangulares.
Vantagens Econômicas:
Não há perdas por desbitolamento ou corte e sobras de pontas
Dispensa o uso de arame de amarração Quantificada e utilizada por metro
quadrado Racionaliza o recebimento e
armazenagem Reduz cortes e dobramentos Facilita a montagem Torna mais rápida a liberação para
concretagem
Aplicações:
Lajes, pisos, pavimentos de concreto armado, pré-moldados, vigas, pilares, fundações.
Pontes, viadutos e túneis. Bueiros tubulares e celulares. Caixas d'água. Contenção de encostas (concreto
projetado). Silos, etc.
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁDEPARTAMENTO DE CONSTRUÇÃO CIVIL
CURSO: ENGENHARIA CIVILPROFESSORA DRª. ISAURA PAES
FIBRAS
UTILIZAÇÃO DE FIBRAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL
EMPREGADAS A CENTENAS DE ANOS PARA MELHORAR A QUALIDADE DE
VÁRIOS PRODUTOS UTILIZADOS NA CONSTRUÇÃO
Nos últimos vinte e cinco anos um esforço considerável tem sido feito no sentido de se estabelecer as propriedades de compósitos produzidos com matrizes à base de cimento
reforçados com fibras naturais e artificiais.
Conseqüências do uso de fibras!!!
Ocorre o aumento da resistência à tração e a flexão;
O aumento da capacidade de deformação; A melhoria na ductilidade e da tenacidade;
E a diminuição da fissuração e/ou uma melhor capacidade de superação pós-fissuração.
Malhas biológicas para contenção de encostas
Biotêxtil constituído por fibras de palha (P), fibras mistas - palha e fibra de coco (M) - e fibras de coco (F), entrelaçadas
por meio de uma costura industrial longitudinal, com redes resistentes de
polipropileno, podendo ser unidimensional (U) ou bidimensional (B),
e incorporando ainda uma terceira malha dando a condição tridimensional(T), sendo esta malha resistente à ação de raios ultravioleta e de grande resistência mecânica e durabilidade.
As As biomantasbiomantas podem ser aplicadas diretamente sobre a superfície podem ser aplicadas diretamente sobre a superfície que se deseja proteger com finalidades estéticas, ambientais e para que se deseja proteger com finalidades estéticas, ambientais e para
estabilização de solos.estabilização de solos.
Aplicação da biomanta: aplicado desce desenrolando
a biomanta e executando o grampeamento, mantendo-a
sempre rente ao solo.
É desejável que a superfície do É desejável que a superfície do taludetalude esteja a mais esteja a mais
regularizada possível, para que regularizada possível, para que as biomantas possam ficar as biomantas possam ficar
totalmente aderidas à totalmente aderidas à superfície.superfície.
Fibra de Coco
Taludes já protegidos com biomantas antierosivas
Drenagem e biomantas antierosivas aplicadas
emtaludes de corte
BIOKRETO
O Biokreto é uma mistura de cimento com bambu moído e outras fibras vegetais que pode ser
empregado na fabricação de blocos de concreto, calçadas, muros e outros tipos de alvenaria.
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CURSO: ENGENHARIA CIVILPROFESSORA DRª. ISAURA PAES
FIBRAS SINTÉTICAS
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
Fibras de nylon Fibras de poliésterFibras de polipropileno
IMAGENS DE ALGUMAS FIBRAS
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Tabela – propriedades de algumas fibras
Fonte: tese de mestrado UFRJ –Eng. Laurindo Mauricio Menezes Lobão.
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COMO UTILIZAR?
As fibras de aço e as fibras sintéticas podem ser adicionadas diretamente na usina,
na esteira, juntamente com os agregados, ou diretamente no caminhão betoneira.
Caminhão betoneira BetoneiraDosado em central
CONTRIBUIÇÃO PARA O ESTUDO DAS PROPRIEDADES FÍSICO-MECÂNICAS DO CONCRETO
CONVENCIONAL COM A INCORPORAÇÃO DE FIBRA DE POLIPROPILENO
ESTUDO DE CASO (COMPLEXO VIÁRIO DO ENTRONCAMENTO)
TRAÇO UTILIZADO
Classe de cimento: CPII-Z-32 (NASSAU)Relação água/cimento: 0,60Traço unitário em massa: 1 : 2,544 : 3,816Abatimento final: 8 ± 2 cmRelação água/materiais secos: 8,1%Teor de argamassa: 50%Fibra de polipropileno: 24 g (em relação ao volume do concreto)Aditivo super-plastificante (RX 3000, fab. COMPLAST): 1,5% da massa do cimento.
Produção do concreto
Fotografia 3.2 – Execução do concreto sem fibras. Fotografia 3.3 – Execução do concreto com fibras.
AVALIAÇÃO DOS CONCRETOS – Estado PlásticoVariação da consistência (TRONCO DE CONE)
Fotografias 3.8 e 3.9 – Abatimento do concreto sem fibras (6± 2 cm).
Fotografias 3.8 e 3.9 – Abatimento do concreto com fibras (1,5± 2 cm).
Fotografia 3.10 - Exsudação no concreto sem fibras. Fotografia 3.11 - Exsudação no concreto com fibras.
Exsudação
AVALIAÇÃO DOS CONCRETOS – Estado Endurecido
•Figura 3.12 e 3.13 - Ensaio para determinação da resistência à tração por• compressão diametral pela NBR 7222 (ABNT, 1994).
Tabela 3.5 - Valores médios obtidos nos ensaios de caracterização dos concretos, com e sem a adição de fibra de polipropileno.
EnsaiosMétodo de
EnsaioNúmero de
CP’sIdades
Resultados Médios
Concretos
Sem fibra Com fibra
Resistência à
compressão (MPa)
NBR 7222 (1983)
6
7 dias 16,00 21,80
28 dias 21,00 23,00
Resistência à
compressão diametral
(MPa)
NBR 7215 (1996)
6
7 dias 1,80 2,50
28 dias 2,60 3,50
Módulo de deformação
(GPa)
NBR 8522 (1984)
6 28 28,00 25,00
Absorção de água por
imersão (%)
NBR 9778 (1987)
6 28 5,70 5,50